DE2039357C3

DE2039357C3 - Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure

Info

Publication number: DE2039357C3
Application number: DE2039357A
Authority: DE
Inventors: Alfred Johannes Dieterman; Denis Hey
Original assignee: Emery Industries, Inc., Cincinnati, Ohio (V.St.A.)
Priority date: 1969-08-29
Filing date: 1970-08-07
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2039357B2; US3653827A; DE2039357A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure durch Reaktion von Phosphatgestein mit Schwefelsäure in Gegenwart eines fettsäureamidhaltigen Antischäummittels.

Durch den Zusatz des Antischäummittels wird überraschenderweise auch die Ausbeute an Phosphorsäureprodukt bemerkenswert erhöht. Außerdem ver- y> bessert das Antischaummittel die Geschwindigkeit bei der Filti ation von Calciumsulfat.

Bei der Synthese von Phosphorsäure nach der Technik des »Naßverfahrens« läßt man Phosphatgestein (beispielsweise Apatit), das entweder calciniert « oder uncalciniert ist und sich in geeignetem Verteilungszustand befindet, mit Schwefelsäure genau bestimmter Konzentration bei erhöhten Temperaturen, im aligemeinen oberhalb 70⁰C, reagieren. Die verschiedenen »Naßverfahren« unterscheiden sich zwar etwas vonein- (*> ander, sie haben jedoch das gemeinsame Ziel Calciumsulfatkristallc als Nebenprodukt mit solchen Eigenschaften herzustellen, die mit befriedigender Ausbeute von Phosphorsäure die praktische Abtrennung gestatten. Beim herkömmlichen Dihydratverfahren wird eine <>■, verbesserte Sulfatkristallstruktur dadurch bewirkt, daß man die Aufschlämmung im Kreislauf zurückführt, so daß mittlere Verwcil/.eiten von 27 Stunden in den Angriffstanks nicht ungewöhnlich sind. Das Calciumsulfat wird vom Phosphorsäureprodukt durch Filtration abgetrennt Das Phosphorsäurefiltrat kann, wenn gefordert oder gewünscht, durch geeignete Verdampfungsmethoden konzentriert werden, wobei man im allgemeinen einfach wirkende Vakuumverdampfer verwendet

Das gesamte Phosphorsäure-Naßverfahren verläuft bei den meisten der gebräuchlichen, uncalcinierten Phosphatgesteinen mit übermäßiger Schaumbildung. Beim Dihydratverfahren begegnet man einem solchen Schäumen am häufigsten im ersten Angriffstank, doch kann dies auch in anderen Angriffstanks und im Verdampfer auftreten. Der Schaum vermindert die Kapazität der Anlage und kann zu Überläufen führen, die für das Personal der Anlage gefährlich sie·'·. Um das Schäumen in geeigneter Weise zu steuern, sind verschiedene Antischaummittel verwendet worden. Hierzu zählen Tallölfettsäuren, ölsäure, sulfatierte Tallölfettsäuren, suifatierte ölsäure und Silikone. Die USA-Patentschrift 34 37 437 beschreibt die Verwendung des Reaktionsproduktes von 1 Mol eines Hydroxylamin und 1 bis 4 Mol Fettsäure. Die Analyse hat gezeigt, daß dieses beschriebene Reaktionsprodukt ein Gemisch aus Amiden, Amidestern, Aminestern und nicht umgesetzten Fettsäuren darstellt.

Beim Dihydratprozeß bewegt sich die Ausbeute an Phosphorsäure, bezogen auf den PjOs-Gehalt im Phosphatgestein zwischen etwa 88 und 92,4%. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Antischäummittels steigert die Phosphorsäureausbeute mitunter bis an die theoretische Grenze von 100% PjOs und zwar je nach der verwendeten Menge an Antischaummittel. Jedoch ist schon eine geringe Erhöhung der Ausbeute bemerkenswert, und sie gewinnt noch größere wirtschaftliche Bedeutung, wenn man die erhebliche Menge an Phosphorsäure, die nach dem Naßverfahren hergestellt w'rd, in Betracht zieht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Antischaummittel ein Gemisch aus folgenden Komponenten eingesetzt:

A) eine Monocarbonsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und mit einem Schmelzpunkt unterhalb etwa 16° C und

B) ein Monoalkar.olamid einer unter (A) genannten Monocarbonsäure mit Monoalkanolamin, Isopropanolamin, n-Propanolamin oder N-(Aminoäthyl)-äthanolamin, wobei die Gel· ichtsanteile der Komponenten A und B die folgenden sind:

a) Wenn sich B von Monoäthanolamin ableitet, liegt die Menge von A im Bereich von 78 bis 95% und die Menge von B im Bereich von 5 bis 22%;

b) wenn sich B von Isopropanolamin ableitet, liegt die Menge von A im Bereich von 80 bis 84% und die Menge von B im Bereich von 16 bis 20%;

c) wenn sich 3 von n-Propanolamin ableitet, liegt die Menge von A im Bereich von 55 bis 76% und die Menge von B im Bereich von 24 bis 45%, und

d) wenn sich B von N-(Aminoäthyl)äthanolamin ableitet, liegt die Menge von A im Bereich vor 75 bis 82% und die Menge von B im Bereich vor 18 bis 25%.

Vertreter der bekannten Monocarbonsäuren, die unter die vorstehende Definition fallen, sind die ungesättigten Fettsäuren Myristoleinsäure, Palmitolein-

säure, ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Rizinolsäure und Isostearinsäure u.dgl. Die Säuren können allein oder in jedem gewünschten Gemisch verwendet werden. Tallölfettsäuren, welche überwiegend aus ungesättigten Fettsäuren bestehen, sind die bevorzugte Quelle der Fettsäurekomponente, in erster Linie wegen ihrer geringen Kosten, jedoch aber auch wegen der außerordentlichen Leistung der sich davon ableitenden Antischaummittel beim Phosphorsäureverfahren.

Das bevorzugte Gemisch des Antischäummittels ι ο enthält 15 bis 20 Gewichtsteile des Monoäthanolamids, das sich von Tallölfettsäuren ableitet, und 85 bis 80 Gewichtsteile der Tallölfettsäuren, die hiermit gemischt sind.

Die erfindungsgemäß angewandten Amide werden hergestellt, indem man das Alkanolamin mit Fettsäure derart umsetzt, daß man die Bildung von Estern und/oder Amidesterprodukten wirksam hemmt und so ein Antischäummiuel gewinnt, das im wesentlichen das vollständig amidierte Reaklionsprodukt des Aikanoiamins und der Fettsäure ist. Dies erreicht man am besten durch Umsetzen ungefähr äquimolarer Mengen des Alkanolamins und der Säure in einem Temperaturbereich von etwa 160 bis 180° C, bis im wesentlichen die theoretische Menge an Reaktionsv-asser aus dem Reaktionssystem gewonnen ist und die Säurezahl im Bereich von etwa 1 bis 6,0 liegt, wobei man in Abwesenheit saurer Substanzen arbeitet, die als Veresterungskatalysatoren dienen. Die Reaktion führt man gewöhnlich tci Atmosphärendruck aus, doch können, wenn gewünscht, gegen E-de verminderte Drücke angewandt werden, um die Reaktion zu vollenden und um restliches Keak'ionswasser zu entfernen. Der Gehalt des Antischäummittels an veresterter. Produkten ist geringer als etwa 6 Gewichtsprozent. Das Produkt wird dann in den vorstehend dargelegten Mengenverhältnissen mit einer Menge an freier Fettsäure vermischt.

Erfindungsgemäß wird das genannte Antischaummittel in kleinen, jedoch wirksamen Mengen dem »Naßverfahren« bei der Herstellung vor. Phosphorsäure zugesetzt. Dabei wird die Ausbeute an Phosphorsäure erhöht und ein Schäumen unterdrückt. Das Antischaummittel ist wirksam bei Umsetzungen, bei denen eine der vielen unterschiedlichen Qualitäten an calciniertem und uncalciniertem Gestein zur Anwendung kommen. Außerdem ist das Antischaummittel bei Reaktionen wirksam, bei denen sowohl »ungemahlenes« Gestein als auch gemahlenes Gestein sowie deren Gemische angewandt werden. Wegen der kontimiierlichen Arbeitsweise, bei der steigende Mengen des Antischäummittels die PzOyAusbeute erhöhen, wird die Menge des zur Anwendung gelangenden Antischäummittels dadurch bestimmt, daß man die aus der verbesserten Ausbeute erzielbaren wirtschaftlichen Vorteile und die Kosten des Antischäummittels gegeneinander abwägt. Im allgemeinen liegt die bevorzugte Menge auf dieser Basis im Bereich von etwa 0,45 bis etwa 2,3 kg Antischaummittel je Tonne P^O·; im Gestein. Größere Mengen, beispielsweise bis zu 4.5 kg ta oder mehr, können verwendet werden, doch ist ein solcher Überschuß meist nicht zu empfehlen.

Die im folgenden dargelegten Beispiele sollen die Vorteile dieser Erfindung veranschaulichen. Das Antischaummittel wird mit typischen und — in einer Reihe '>■·, von Fällen — mit ähnlichen Gemischen verglichen, die beim Phosphorsäureverfahren verwendet werden. In die Vergleiche einbezogen werden auch Gemische, die nicht die wesentlichen Bestandteile besitzen, um die spezifischen und entscheidenden Eigenschaften der beanspruchten Antischaummittel aufzuzeigen.

Die Eigenschaften der Antischaummittel werden nach der folgenden Testmethode gemessen, wobei gefunden wurde, daß diese mit der betriebsmäßigen Arbeitsweise übereinstimmt 88 Gramm zurückgeführte Phosphorsäure (etwa 25% P₂Os-GeIIaIt) und eine abgemessene Menge Antischaummittel werden in einen graduierten Zylinder mit 1 Liter Fassungsvermögen eingefüllt, der mit einem bei 80 U/min sich drehenden Rührer versehen ist und bei einer Temperatur von 70°C gehalten wird. Phosphatgestein (64 Gramm) wird hinzugesetzt, und die Aufschlämmung wird gerührt, damit das Gestein vollständig benetzt wird. Schwefelsäure (94 Gramm, 56%ig) wird rasch unter Rühren eingeführt, und man trägt das Gesamtvolumen des Systems gegen die Zeit auf, um die maximale Schaumentwicklung und die Änderung der Geschwindigkeit der Schaumvoiumina zu bestimmen. Das Schaumvolumen ist das Gesamtvolumen weniger 180 ecm (Volumen der Reaktionsteilnehmer usw.). Bei einer anderen Methode ist der Arbeitsgang der gleiche, jedoch mit der Ausnahme, daß man einen regulierten Luftstrom (600 ecm je Minute) durch eint gesinterte Glasfritte am Boden des graduierten Zylinders durch die Probe hindurchbläst und das Maximalvolumen des Schaumes ermittelt.

Um den Wert der Antischaummittel bei der Erhöhung der Phosphorsäureausbeute zu bestimmen, wurde ein Versuchsaufbau entwickelt, der die betriebliche Anwendung beim Dihydratverfahren wiedergibt. Dieses Modell wurde gewählt, weil es die vorherrschende betriebliche Arbeitsweise darstellt. Da jedoch die anderen Varianten des »Naßverfahrens«, wie das Hemihydratverfahren und das Anhydritverfahren, an einem Punkt vor dem Filtrieren das Nebenprodukt Calciumsulfat zur Dihydratform umwandeln, sind die Ausbeuteverbesserungen, die mit der angenommenen Testmethode gefunden wurden, auch auf diese Verfahrensvariante anwendbar. Zu einem Gemisch einer gemessenen Menge an Antischaummittel und 250 g zurückgeführter Phosphorsäure, das auf 60°C erhitzt ist, werden 175 g Phosphatgestein hinzugesetzt. Dann gibt man 280 g 56%ige Schwefelsäure mit einer Geschwindigkeit von 80 g je Minute hinzu. Das Reaktionsmedium rührt man 6 Stunden bei 70 bis 8O⁰C (Reeklionszeiten bis zu 27 Stunden sind ohne wesentliche Unterschiede bei den Ergebnissen untersucht worden), und die Aufschlämmung wird zum Abtrennen des Calciumsulfatnetenproduktes unter Anwendung von Vakuum filtriert. Den Filterkuchen wäscht man mit 200 g verdünnter Phosphorsäure aus zurückgeführter Säure mit 15% P2O5, dann mit 200 g verdünnter Phosphorsäu re aus zurückgeführter Säure mit 5% P₂O₅ und schließlich mit Wasser. Die prozentuale Ausbeute an P₂Os, bezogen auf den im zugeführten Gestein verfügbaren Anteil, wird leicht berechnet, indem man die Gewichte aller Chargen und Produkte aufzeichnet und die P₂CVGeIIaIIe aller Zufuhrmaterialien und Filtrate gemäß der üblichen analytischen Technik bestimmt. Spezielle Aufmerksamkeit wird auf den PiOs-Gehalt des Primärfiltrats gerichtet, weil dieses Filtrat, nach dem Eindampfen, das Phosphorsäureprodukt ist.

In den Beispielen sind die Mengen der Bestandteile in Gewichtsteilen ausgedrückt, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird wie folgt gearbeitet.

Das Monoäthanolamid der Tallölfettsäuren wird hergestellt, indenj man 1 Mol Tallölfettsäuren mit einem Mol Monoäthanolamin bei 160 bis 180⁰C umsetzt, bis etwa 1 Mol Reaktionswasser gesammelt worden ist und die Säurezahl unterhalb 5 liegt Eine vierstündige Reaktionszeit ist für diesen Zweck gewöhnlich befriedi-, gend. 20 Teile des Amidproduktes werden mit 60 Teilen Tallölfettsäure und 20 Teilen roher ölsäure vermischt. Das erhaltene Produkt wird als Ausbeuteverbesserer getestet, und zwar bei der Umwandlung von Floridagestein mit 34,42% P2O5 zu Phosphorsäure bei verschiedenen Konzentrationen, wobei sich die folgenden Ergebiiisse einstellen:

Konzentration an Antischaummittel in 0,45 kg je
Tonne P2O5 im Phosphatgeslein

Prozentuale P?O,-Ausbeute, bezof;:n auf PjO
im Phosphatgestein

(Kontrolle, ohne Anti	(88,2
schaummittel)
1	90,7
2	90,5
3	92,2
3,5	93,3
4	93.1
5	93,5
6	94.9

B e i s ρ i e I 2 is

Das Monoäthanolamid der Tallölfettsäuren wird wie im Beispiel 1 hergestellt. Das Amidreaktionsprodukt vermisch· man in unterschiedlichen Mengenanteilen mit dem Monoäthanolamid der Tallölfettsäuren. Das erhaltene Produkt wird als Ausbeuteverbesserer getestet, und zwar bei der Umwandlung eines unterschiedlichen Ansatzes von Floridagestein zu Phosphorsäure bei einer Konzentration von 1,59 kg je Tonne P2O5 im Gestein.

% Monoäthanolamid im Anti	Prozentuale P₂Os-AuS-
schaummittel	bcute, bezogen auf P₂O?
	im Phosphatgeslein
(Kontroiie, ohne Anti	(92,4)
schaummittel)
10	93,3
13	94,0
17,5	96,6
20	96,6
25	89,3
35	89,5
100	90.5

so

Beispiel 3

Das Mono-n-p,opanolamid von Tallolfett.Taure wild wie in Beispiel I hergestellt und bei Versuchen verwendet, die mit denjenigen des Beispiels 2 identisch sind.

% Monori-propanolamid im	Prozentuale IMiv-Aus-
Antischaummittel	heute, bezogen auf PiO<>
	im l'hosphatgeslcin
(Kontrolle, ohne Anti	(92,4)
schaummittel)
10	86,2
15	88.1
20	91,5
25	92,6
30	93,8

Beispiel 4

Das Mono-iso-propanolamid von Tallölfettsäure wird wie in Beispiel 1 hergestellt und bei Versuchen verwendet, die mit denjenigen des Beispiels 2 identisch sind.

% Mono-iso-propanolamid im	Prozentuale P₃O₅-AUb-
Antischaummittel	beute. bezogen auf P₃O
	im Phosphalgestiin
(Kontrolle, ohne Anti	(92.4)
schaummittel)
15	92.0
18	94.6
20	92.5

Beispiel 5

Das N-(älhylamino)-monoäthanolamid von Tailölfeitsäure wird wie in Beispiel 1 hergestellt und in Versuchen verwendet, die mit denjenigen des Beispiels 2 identisch sind. Ein Ansatz, der 20 Gewichtsteile des Amidproduktes und 80 Gewichtsteile Tallölfettsäure enthält, gibt eine prozentuale P₂O-,-Ausbeute von 93,5, bezogen auf p2Os-Gehalt im Phosphatgestein, im Vergleich zur Kontrollausbeute von 92,4.

Beispiel 6

Das Monoäthanolamid der gesättigten hostearinsäure wird wie in Beispiel 1 hergestel¹*. und nach dem Vermischen mit Tallölfettsäure in einer Weise getestet, die mit derjenigen von Beispiel 2 identisch ist Ein Ansatz mit einem Gehalt an 20 Gewichtsteilen des Amidproduktes und 80 Gewichtsteilen Tallölfettsäure ergibt eine prozentuale P^s-Ausbeute. bezogen auf PzOyGehalt im P.iosphatgestein. von 953 im Vergleich zur Kontrollausbeute von 92,4.

Beispiel 7

Das Antischaummittel 1 wird bei der Umwandlung von nichtschäumendem, calciniertem Gestein gemäß Beispiel I verwendet Bei Anwesenheit von 139 kg/ Tonne Antischaummittel je Tonne P2O5 im Gestein wird eine im weseiit^|;chen quantitative Phosphorsäureausbeute erzielt. Der Kontrollversuch, d. h. ohne Antischaummittel, ergibt eine Ausbeute von 945% P,Os, bezogen auf den P^-Gehalt in: Gestein

Beispiel 8

Das Antischaummittel von Beispiel I wird bei der Umwandlung von Gemischen gemahlenen und ungemahlenen calcinieren Gesteins in Phosphorsäure verwende Die Menge an angewandten Antischaummittel beträet 1.59 ke/Tonne PjO'. im Gestein

(ieslcinpcniisch

l'ni/enliiii he/i^en ;^;

l'hosnha^estcin

I eile
ιιημαιι;ιΙιΚ·π

K)(I

70

30

(lime Ant si liaiiiiiπι

le I'-H -Ausheilte

al I'Λ), im

87,4
94.2
92.8
94.2

Antiel st hü ummittel

92,3 97.8 98.4 KX)

Beispiel 9

Das Reaktionsprodukt von Monoäthanolamin und

Taiiüiffiisäuic wiiu gC-iViäu ficiSpici 1 ncrgcStcni. man vermischt 20 Teile dieses Produktes mit 80 Teilen Tallölfettsäure, wobei man das Antischaummittel erhält, und untersucht den Einfluß des Antischaummittel auf die Zeit, die erforderlich ist. um das Phosphorsäurercaktionsgemisch zu filtrieren. Man führe die Reaktion nach dem bereits beschriebenen Arbeitsgang durch, wobei man die Vakuumfiltrationen bei einem gesteuerten, verminderten Druck vornimmt und die Zeit bestimmt, die zwischen dem Beginn einer Filtration und dem spontan erfolgenden, manometrisch gemessenen Druckausgleich liegt, der das Ende der Filtration anzeigt. Das Antischaummittel verwendet man bei 1.59 kg/Tonne P_:O, im Gestein. Ein Kontrollversuch (Blindprobe) wird ebenfalls durchgeführt.

■llUahnn

koitrulle

Mit Antischaummittel

F -

K -

/eil in (ie«, in /eil in (iew. Sekun- μ IMK Sckiin- in μ den ' ilen IMK

Primär 12 22.9 5 32.8 .|»

Erstes Waschen 40 59.2 26 69,2

/weites Waschen 35 58.5 21 44.6

Drittes Waschen 28 19.2 19 15.9

Die obigen Ergebnisse zeigen eine verbesserte Filtration und eine verbesserte P^Oi-Produktgewinnung bei Verwendung des c-findungsgcmäßcn Antischaummittel.

Beispiel 10 .₍₎

Die Daten dieses Beispiels veranschaulichen die überlegenen Antischäumeigenschaften von Vertretern der erfindungsgemäßen Ansätze im Vergleich mit oberflächlich ahnlichen Ansätzen und handelsüblichen verfügbaren Antischaummittel^ Die Proben A, B und R stellen die erfindungsgemäßen Ansätze dar.

A - Gemisch aus I!0 Teilen Amidprodukte von molaren Äquivalenten von Monoäthanolamin und Tallolfettsäuren sowie 80 Teilen Tallölfett- (>o säuren.

B — Antischaummittel wie in Beispiel 1 beschrieben.

( — rallölfettsäuren. 10% sulfatiert, neutralisiert mit NaOH.

D - Tailölfettsäuren. 10% sulfatiert, neutralisiert mit '·< Triethanolamin.

F - Tailölfettsäuren. 10% sulfatiert, neutralisiert mit Monoäthanolamin.

Tailölfettsäuren, 10% sulfatiert, neutralisiert mit Na₄OH.

ölsäure, 10% sulfatiert, neutralisiert mit NaOH. Tailölfettsäuren mit 4% Harzsäuren. Tailölfettsäuren mit 10% Harzsäuren. Reaktionsprodukt von 80 Gewichtsteilen Ölsäure und 20Gewichtsteilen Diethanolamin. Rcaktionsprodukt äquimolarer Mengen von ölsäure und Diäthanolamin.
Reaktionsprodukt von 80 Gewichtsteilen ölsäure und 20 Gewichtsteilen Monoäthanolamin. 80 Teile ölsäure und 20 Teile des Ansatzes von K.

Reaktionsprodukt aus 80 Gewichtsteilen Tailölfettsäuren und 20 Gewichtsteilen Monoäthanolamin.

P Q R S

fettsäuren und 10 Gewichtsteilen Monoäthanol amin.

Amidprodukt von Diäthanolamin und Tallölfett säuren.

Esterprodukt von Triethanolamin-Bodenpro dukten und Tailölfettsäuren.
Amidprodukt von N-(äthylamino) monoäthanol amin und Tallölfetlsäuren.
Proc! iV.t aus 73% Tallölfcltsäuren, 4% Harzsäuren, 13% Glycerinmonoesier und 10% Mineral öl.

Produkt aus 90% Mineralöl und 10% Kaiiumalu miniumsilikat.

Schnellentschäumer, bestehend aus 93% rohei ölsäure und 7% sulfonierter Kohlenwasserstof fe.

Die Antischäumeigenschaften der vorstehenden An salze im Phosphorsäure-Naßverfahren werden be stimmt bei einer Konzentration von etwa 0,91 kg Zusat? je Tonne PjOs im Phosphatgestein, wobei die Ergebnis se die folgenden sind:

Ansätze Kontrolle (kein

Antischaummittel)

Schaiimvolumen, ctn'

320

nichts

= 10

100

110

= 20

120

Beispiel II

Dieses Beispiel veranschaulicht die kombinierten Auswirkungen des erfindungsgemiißen Antischaummittel sowohl als Ausbeuteverbesserer als auch als Schauiiiiinterd-ückungsmittel. Die Anitschäummittel sind die folgenden:

A — Gemisch von 80 Teilen Tallölfettsäuren und 20 Teilen des Amidproduktes von Monoäthanol-

amin und Tallölfettsäuren. B - Gemisch von 80 Teilen Isosiearinsäure und 20

Teilen des Amidproduktes von Monoäthanol-

amin und Isostearinsäure.

Die Antischaummittel werden bei Konzentrationen von J,59 kg/Tonne P₂Os in Phosphatgestein geiesiei. Die Ergebnisse sind die folgenden:

Antischaummittel Phosphorsäure Beobachtungen
\usbeule

Keines	92,4	übermäßiges.
(Kontrolle)		schwerwiegendes
		Schäumen
Λ	96,6	im wesentlichen
		kein Schäumen
B	95,3	80% Schaum
		ausgeschaltet

Ib) 11.8% Amidester O

Il
Jl

R-C-N-CH₂CH₂-O-C-R n

I!

K) 26,4% AmiiK-skT

Beispiel 12

In diesem Beispiel wird das erfindungsgemäße Antischaummittel als Ausbeuteverbesserer beim Phosphorsäure-Naßverfahren bewertet und zwar im Vergleich zu den Antischäummitteln der USA-Patentschrift 34 37 437.

Probe A

Es wird ein Hydroxyamin-Fettsäurc-Kondensationsprodukt gemäß der Methode des Beispiels 1 der USA-Patentschrift 34 37 437 hergestellt Ein Gemisch aus 4 Mol Tallölfettsäuren und einem Mol Monoäthanolamin (H₂NCH₂CH₂OH) wird bei 204⁰C 6 Stunden unter einem verminderten Druck von 23 mm Hg umgesetzt. Aus der folgenden Analyse des Reaktionsproduktes: Säurezahl 91,2; Hydroxylzahl 16,7; Verseifungszahl 51,8; wird bestimmt daß das Reaktionsprodukt die nachstehende Zusammensetzung hat:

(a) 10.6% Monoathanolamid

R -C -N CH₂CH₂OH H

H,N (11,(11, O C R

wobei R der Rest des l'ellsiiureteikvs ist. und (el) 51.2"» nicht umgesetzte Fettsäure.

Probe B

Die Synthesemethode wird gegenüber derjenigen von Probe A etwas geändert, wobei man das gleiche Verhältnis der Reaktionsteilnehmer anwendet. 4 Mol der Taiiuiiciisäüfcn werden mit CiTiCiTi Mo! Moricäihs nolamin bei I63°C und bei Atmosphärendruck umgesetzt wobei man kontinuierlich das Wasser durch Destillation entfernt. Die Reaktion ist in 20 Minuten beendet, nachdem ein Mol Wasser als Nebenprodukt gesammelt worden ist. Die Analyse des Produktes: Säurezahl 110,9; Hydroxylzahl 29,8; Verseifungszahl 25,1 zeigt,daßdas Produkt nachstehende Zusammensetzung besitzt:

(a) 18,5% Amid,

(b) 7,7% Amidester,

(c) 12,3% Aminester,

(d) 61,5% nicht umgesetzte Säure.

Probe C

Ein Mol Monoathanolamid wird mit einem Mol Tallölfettsäuren bei 32O⁰C etwa vier Stunden bei atmosphärischem Druck umgesetzt. 20 Teile des sich ergebenden Amidreaktionsproduktes vermischt man mit 80 Teilen Tallölfettsäuren. Die Analyse des Gemisches: Säurezahl 144,1; Hydroxylzahl 33,1 zeigt, daß die Zusammensetzung die folgende ist:

(a) 20,5% Monoathanolamid,

(b) 0,8% Amidester und Aminester.

(c) 78,7% freie Fettsäure.

Der Nichtfettsäureanteil des erfindungsgemäßen Ansatzes ist also im wesentlichen das Amidprodukt, welches frei von bemerkenswerten Mengen der Veresterungsprodukte ist

Die vorstehenden Ansätze werden als Antischaummittel beim Phosphorsäure-Naßverfahren getestet und zwar bei einer Konzentration von 1,59 kg/Tonne P2Os-Äquivalent in Florida-Phosphatgestein. Die Ergebnisse zeigen die überraschenden Vorteile der Erfindung:

Amischiummittel

Phosphorsäure

(% P₂O₅) Ausbeute

Kontrolle (keines) A

92,4 89,2 92,0 96.6

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure durch Reaktion von Phcsphatgestein mit Schwefelsäure in Gegenwart eines fettsäureamidhaltigen Antischaummittel, dadurch gekennzeichnet, dall man als Antischaummittel ein Gemisch aus folgenden Komponenten einsetzt: A) eine Monocarbonsäure mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen ι ο und mit einem Schmelzpunkt unterhalb etwa 16° C und B) ein Monoalkanolamid einer unter A) genannten Monocarbonsäure mit Monoäthanolamin Isopropanolamin, n-Propanolamin oder N-(Aminoäthyl)-äthanolamin, wobei die Gewichtsanteile der Komponenten A und B die folgenden sind:

c) wenn sich B von n-Propanolamin ableitet, liegt die Menge von A im Bereich von 55 bis 76% und die Menge von B im Bereich von 24 bis 45%, und

d) wenn sich B von N-(Aminoäthyl)-äthanolamin ableitet, liegt die Menge von A im Bereich von 75 bis 82% und die Menge von B im Bereich von 18 bis 25%.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich B von Äthanolamin ableitet und die Menge von A im Bereich 80 bis 85% und die Menge von B im Bereich 15 bis 20% liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Monocarbonsäure für die Komponenten A und BTallölfettsäure ist.

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